缺翻天的CIS芯片,豪威与北京清华帮的创业与重生史

缺翻天的CIS芯片,豪威与北京清华帮的创业与重生史
近来全球图像传感器 CIS 芯片陷入严重缺货,CIS 龙头大厂日商 Sony 原本都是在自家的日本晶圆厂生产,日前因为产能极度吃紧,首度将旗下高端 CIS 芯片订单交给台积电进行代工生产,引爆全球 CIS 芯片狂热。 CIS 芯片是人工智能及物联网时代最重要零组件,普遍应用在智能手机、安全监控及自动驾驶汽车等领域。 例如,5G 手机必需搭配高性能多镜头相机,高端手机开始配备 4~5 个镜头,带动中低端手机的镜头配备数量提升,还有大街小巷都看得到的安全监控设备,还有每台车都需要数十颗镜头的自驾车等,才能记录监控各种复杂的数据、图像及行车资料。 根据调研公司 IHS Markit 的资料,2019 年第一季全球图像传感器市场中,Sony市占为 51.1%,三星电子以 17.8% 居次,其后是豪威的 13.5%,安森美(ON Semiconductor)的 5.7%、SK 海力士的 2.7%。 曾经是全球图像传感器CIS龙头 在全球由 Sony 和三星两大厂主导的 CIS 产业中,有一家华人创立的公司,也曾经是 CIS 芯片产业的龙头,就是在 2019 年 5 月并入韦尔的豪威(OmniVision)。 豪威目前虽屈居 CIS 行业老三,但过去曾有排名龙头老大的辉煌历史,早年精彩的创业与崛起过程更是芯片产业的传奇一页,藉由 CIS 芯片的成功,打破日、韩、欧美等大厂全球垄断的现象。 豪威 1995 年创立于矽谷,有四位共同创办人,领头的是洪筱英及吴日正,分别毕业于上海交通大学及台湾中原大学,两人早期都在美商摩托罗拉工作,洪筱英是吴日正的上司。此外,豪威的技术团队几乎来自北京清华大学,主要带头的是鼎鼎有名的陈大同,他日后也是中国另一家手机芯片大厂展讯的共同创办人。 当年豪威成立的资金时,正值台湾电子产业快速发展,因此有不少股东来自台湾,像是台湾知名卫浴设备品牌和成旗下的基金,还有富鑫、和通等科技创投基金、电脑品牌厂宏�,此外也有半导体大厂华虹 NEC 的投资。 豪威从一家很小的 IC 设计公司崛起,当时日商把持的耦合装置技术(CCD)是主流,直到豪威切入最新的 CMOS 技术,且在 1997 年成功开发出产品,不仅体积小、耗电量低,更重要的是便宜许多,比原本日商垄断的 CCD 技术更前瞻,因此袭卷当年相机市场,豪威也在成立 5 年后的 2000 年,顺利在美国那斯达克挂牌上市。 没有无名之辈的 CIS 产业 豪威从创立开始,CIS 市场的竞争就一直很激烈,不仅新创企业风起云涌,连国际半导体大厂也都加入战局,从意法半导体、美光、海力士到东芝,以及后来的 Sony 及三星都看到机会,卯起劲投入。 陈大同曾回忆,当时那些大厂的技术团队有的甚至高达数百人,但豪威当时仅十几个人的规模,靠着每周工作 6 天半,硬着头皮干下去,终于做成了。 豪威的成功,除了 IC 产品设计得好,晶圆代工的生产交给台积电,让产品能够快速验证与量产上市,也是非常重要的因素。 豪威更与台积电进行更深层次的战略合作,例如在合资成立采钰科技,整合图像传感器的后端制造服务,另外也投资技术来源为以色列的精材科技,以协助 CIS 进行各种繁复的封装测试工作。 2000 年后,数位相机与传统功能手机崛起,豪威也成功抢下传统相机及手机等照相机市场,之后苹果 iPhone 在 2007 年推出,也打入苹果供应链,并且站稳 CIS 的龙头地位。 一直到 2011 年 Sony 积极投入 CIS 的研发后,结合本身在智能手机市场的品牌优势,率先推进到 1300 万画素的创举,才一举超越豪威,奠定 Sony 在 CIS 的龙头地位。 除了 SONY,近十年来的智慧手机龙头三星,也一样拼全力投入 CIS 市场,面对 Sony 和三星的双重夹击,豪威在高端市场上逐渐被 Sony 及三星超越,苹果订单也被取代。在低阶市场上,也陆续面临包括海力士、格科微、思比科、奇景等 CIS 供应商的蚕食鲸吞,埋下日后从美国下市的因子。 不过,CIS 老将注定不会寂寞,豪威的这段精彩故事也还有续曲。 与国际大厂缠斗多年后,在中国获得重生 虽然与日、韩大厂缠斗多年,但近来受惠于中国发展半导体产业的热潮,豪威再度获得重生的机会。 2015 年,北京豪威将美国豪威从那斯达克收购下市,2019 年 5 月,在 A 股挂牌的韦尔,宣布以 130 亿元人民币收购北京豪威 85% 股权,将豪威纳入旗下。 有趣的是,豪威的创业与技术团队很多来自北京清华,不少都是无电线系毕业的校友,因此先后收购豪威的是有清华背景的清芯华创等资金。过程中,陈大同也再回锅担任豪威临时 CEO,最后豪威卖给韦尔,而韦尔董事长虞仁荣也是陈大同在北京清华大学的学弟。 收购豪威后,让韦尔从一家中小规模的企业,跃升为国内 IC 设计界重量级公司,股价从年初最低点的 28.2 元,涨到最近的 157 元(12 月 11 日),涨幅超过 5 倍,市值也达到 1343 亿元,超越市值最先突破千亿人民币的指纹辨识芯片供应商汇顶,成为目前 A 股最受瞩目的 IC 设计大飙股。 北京清华校友带出一家“小豪威” 与豪威合作的晶圆代工及封测厂相当多,除了台积电之外,另一家晶圆代工厂是力积电,其创办人是黄崇仁。 黄崇仁早期是创办以扫描器为主的力捷起家,之后又投入 DRAM 存储厂力晶的创立。由于往往投资手笔相当大,面对存储产业景气快速变化,力晶集团多次陷入倒闭边缘,但最后也都能起死回生,因此也让黄崇仁获得“九命怪猫”的称号。 谈到 CIS 产业,黄崇仁催生的另一家 CIS 芯片供应商晶相光,也与豪威有关。 晶相光的董事长兼总经理何新平,早年是北京清华大学微电子所第一名毕业的高材生,在校期间结识以师兄弟相称的学长陈大同,在陈大同的提携下,何新平也加入豪威历练了 15 年,后来便决定自行创业。 由于豪威与台厂合作深入,何新平经常是矽谷与台湾两地跑,因此与台湾的半导体产业相当熟悉。 当年何新平决定创业时,看中当时的豪威与力晶合资成立的新公司:晶相光。当时晶相光独缺关键研发能力,何新平就决定让矽谷一群研发能力很强的美国技术团队并入晶相光,将矽谷与台湾的设计及制造资源整合起来,等于是把豪威的成功模式再演绎一次。 不过,相较于老将林立的 CIS 产业,晶相光毕竟是一家很新的公司,何新平认为一定要与豪威的手机市场做出区隔。因此,他锁定快速崛起的安防监控产业市场,更以海康威视做为重点服务客户。 随着国内监控产业不断扩大,也让晶相光的营运跟着一路成长茁壮,并在 2018 年 7 月于台湾挂牌上市。晶相光的成功故事,几乎可以称之为是一个“小豪威”。 CIS 下一个金矿:生物医疗 除了智慧手机、安全监控、自动驾驶汽车等应用外,近年来 CIS 另一个崛起中的应用则是生技医疗领域,晶相光很早就开始布局。 近年来晶相光努力开发生物芯片、生物识别传感器、热传感器、工业及医疗用X射线传感器等技术,已经打入全球基因检测设备领导厂商 Illumina,采用了晶相光的基因定序芯片,成为 CIS 领域另一个非常被看好的利基产品。 此外,近年来在美国相当知名的独角兽企业蝴蝶网路(Butterfly Network),也是 CIS 应用到医疗领域的代表企业。 蝴蝶网路成功研发的手持式超音波装置 Butterfly IQ,是在 2017 年 10 月底获得美国食药署(FDA)通过,此装置可做 13 种诊断应用,包括胎儿及妇科、腹部、心脏、泌尿和小儿科等,只要将这款类似手机的产品放在病人胸前,就可以从萤幕上看到各种超音波的资讯,临床医师可以立即解读影像及病情。 Butterfly IQ 于 2018 年在美国上市,2019 年 4 月取得欧盟 CE 认证,9 月正式在英国上市,开始大举扩张美国以外的市场。 谈完豪威、韦尔及晶相光的 CIS 发展历史后,再把焦点拉回 CIS 的全球竞争态势。 龙头厂 Sony 持续扩产,要拼市占率 7 成 根据调研机构 IC Insight 预测,2019 年全球前 15 大半导体公司中,成长率第一名的就是 Sony,成长率高达 24% 居冠,至于营收则排名第 11 位,也较 2018 年前进一个名次。Sony 之所以大成长,当中关键就是智慧型手机采用愈来愈多的 CIS 芯片。 Sony 半导体营收主要来自 CIS 芯片,2019 年 10 月底,日本媒体也报道,Sony 已计画砸下 1000 亿日圆,在日本扩建 CIS 新工厂。Sony 目前全球 CIS 市占率已超过 50%,希望借着该座新工厂,在 2025 年度将市占再拉高至 60%。 不仅 Sony 积极扩厂,紧追其后的三星,近年来也不断锁定智能手机的照相功能,积极推出单位画素更小、解析度更高的 CIS 产品。 由于三星在半导体技术已是世界一流,加上手机品牌实力超强,这种双重优势并不容易取代,也提供三星 CIS 产品与技术有很大的发展与应用空间。 国内大力发展芯片产业链的当下,CIS 芯片特别又具代表性,多年来把两岸人才、技术、制造等能量都整合起来,业界也期盼未来有这种更多面向的深度合作,在细分领域都能逐一打破国际垄断,达成国内各环节自主研发的目标。(作者主跑科技产业数十年,长期关注科技和生物医疗等产业发展、投资趋势、公司治理等议题。)

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